第五章 搭建技巧

作者:dzchen 文章來源:本站原創 發布時間:2005年09月19日 點擊數:0 字體:

本章內容簡介

n 固定層

n 模塊最大化

n 載重結構

n 組裝:底盤、模塊、負載

5.1簡介

前面介紹了馬達與傳感器,幾何結構與傳動裝置,現在該將這些組件結合起來,搭建一些更復雜的東西。我們倡導制作機器人要有創意,所以,本書不介紹什么通用規則與風格指南,因為根本就沒法介紹。本章將簡要介紹一些搭建技巧,在你設計自己的機器人或機器人系統時可能會有所啟發,

5.2固定層

我們在第一章中已經介紹過積木標準,水平與垂直梁之間的互鎖是如何實現的,其順序是:1根梁,2塊板子,再一根梁,再2塊板子……

我們可以利用兩根梁之間加一層板的方式,將兩組梁疊在一起,這樣就可以得到一個很簡單的底盤, 如圖5.1所示。雖然簡單,但結構非常結實。這也證明了第1章介紹用垂直梁鎖定水平梁的重要性了,如果拿走4個1x6要垂直梁,結構就很容易松散掉。

圖5.1 一個簡單的底盤

我們不必將所有的梁都沿同一方向擺放,而將板子沿另一方向擺放。可能你需要兩邊都需要擺梁,如圖5.2所示結構,即在中間使用了梁。

圖5.2 梁與板子交叉擺放

注意:

請用黑色的銷連接梁。因為黑銷比灰色的銷有更大摩擦力,與梁的孔配合更緊密。而灰色的鎖子,適合于做可移動連接時使用 ,如杠桿與臂。

有時,你想用某個部件在水平梁高度內固定層,可能因為需要將板或梁嵌在水平梁上面或者下面。但垂直固定的梁可能會稍微超出水平梁結構上面或下面。此時,連接臂便顯得非常有用,如圖5.3所示的三個例子。

連接臂a:兩個1x5的連接板及兩個標準單位的黑色鎖子

連接臂b: 1個1x5的連接板及0.75標準的灰色鎖子

連接臂c:兩個1x3的連接板及一端有軸的鎖子

注意:

讓每個樂高積木都有一個名字并不是件容易的事,一些人將連接板稱為半梁,因為它只有梁的高度的一半。因此,我們選擇了被大多數人接受的術語:請參考LUGNET LEGO組件表(附錄A中有該網站的網址)。

圖5.3 使用liftarm固定梁

盡管我們強調固定梁的重要性,但我們也要用最少的部件搭出穩定的結構。如果需要固定的水平梁比較短,用一根垂直梁就可以固定。圖5.4a所示的結構就比b所示的結構好,因為相對來說,a結構經b結構使用組件少,重量更輕。實際上,在設計機器人時,重量是必須考慮的一個重要因素,尤其是在設計可移動機器人時,由于物體自身的慣性及馬達的軸所能承受的摩擦力等多種原因,重量的增大,將導致機器人性能的降低。

圖5.4 一根垂直的梁就足可以完成固定作用。

技巧與提示:

什么是慣性?

物理學上,慣性即物體所要保持原有的運動或靜止狀態的趨勢:即原來靜止的物體會傾向于保持靜止狀態,原來運動的物體會努力保持運動的狀態、速度及方向,這是所有物體的共性。但是我們看到,外界改變其原狀態需要的條件不同,這主要取決于物體的質量(物質的量)。有一種現象可以很好地說明物體質量對其慣性的影響。大家都在商場購物的經歷:購物車。購物車空著時,稍用些力,我們就很容易推動它或使它停下來,或改變其前進的方向。隨著里面放的貨物越來越多,改變它的狀態需要費的力氣就會變大。這是什么原因呢?原來,物體質量增加,其慣性也隨著增加了。同樣,你的機器人質量越大,加速或制動時需要馬達提供的力量就越大。

[打印文章] [添加收藏]
更多
上一篇:直線競速車
小辣椒app污下载|辣椒视频|小辣椒app污